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南海海气界面潜热通量对南海夏季风爆发影响的研究

王丽娟  
【摘要】: 本文基于1982~2001年逐日的Re_NCEP南海海气界面潜热通量(以下简称“潜热通量”)资料、NCEP/NCAR的逐月风场资料和NOAA Optimum Interpolation (OI)Sea Surface Temperature(SST)日平均海温资料,利用合成分析和EOF分析方法研究了南海夏季风爆发早晚年,南海潜热通量距平多尺度时空变化特征及变化机制。得到以下主要结论: 南海潜热通量距平呈纬向分布,具有显著的季节和年际变化特征。夏季风爆发异常年的前一年冬季,南海南部和北部的潜热通量距平反位相。季风爆发早(晚)年前冬,南海潜热通量距平为南负(正)、北正(负),且季风爆发早年的潜热通量距平强度大于晚年。 南海南、北部的地理位置造成南、北部潜热通量异常的主要影响因子不同。南海北部紧邻中国大陆,受来自北方冷空气的影响大,潜热通量主要受风速变化的影响。当冷气团到达南海南部时,气团已经变性,主要表现为降水引起海表面湿度变化,因而南海南部潜热通量主要受海表面比湿的影响。定量分析的结果表明,在季风爆发早(晚)年前冬,近海面风速对南海北部潜热通量正(负)距平的贡献为77%(66%),海表面比湿对南海南部潜热通量负距平的贡献率为83%(67%)。 由于南海南北部潜热通量距平主要影响因子不同,加之南海大气低层的风场状况和海表面温度状况的差异,造成南海南北部潜热通量距平反位相。潜热通量距平变化的可能影响机制是:南海夏季风爆发早(晚)年前一年冬季,南海对流层低层为菲律宾气旋(反气旋)距平环流,南海北部为东北(西南)风距平,东北季风偏强(弱),导致距海面10m高度处的风场偏强(弱),受强(弱)风场影响,洋面蒸发加强(减弱),海洋向大气释放热量增多(减少),南海北部海气界面潜热通量表现为正(负)距平;南海南部的海温异常偏低(高),海表面比湿偏低(高),海气比湿差减小(增大),海洋向大气释放热量减少(增多),因而南海南部潜热通量为负(正)距平。 在了解南海潜热通量时空分布的基础上,应用相关分析和SVD方法进一步探讨了南海夏季风爆发前一年冬季南海潜热通量距平和南海夏季风爆发早晚及强度之间的相关关系。冬季南海潜热通量和5月份南海南部850hPa纬向风场具有显著正相关,和5月份华南地区850hPa纬向风场具有显著负相关。当潜热通量距平呈北正(负)、南负(正)的纬向分布时,南海夏季风早(晚)爆发,华南地区低层850hPa为东风(西风)异常。冬季南海北部潜热通量距平和夏季南海北部850hPa纬向风场隔季正相关。当冬季潜热通量为正(负)距平时,西南风异常偏强(弱)。同南海南部相比,南海北部的潜热通量对南海北部季风强度影响更大。冬季潜热通量和南海夏季风爆发之间存在相关关系可能是由于潜热通量的异常影响了南海海表面温度和局地经向垂直环流,改变了春季南海和周围陆地陆暖海冷的海陆温差强度和热对流强度,从而对夏季风爆发早晚起作用。


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